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《湖南大学》 2007年
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废报纸同步糖化发酵生产燃料乙醇

侯金淑  
【摘要】: 木质纤维素是世界上最丰富的碳水化合物资源。随着地球上不可再生资源化石燃料日益耗尽,利用生物技术将木质纤维素通过生物转化生成可替代化石燃料的酒精具有重大意义。 木质纤维素生产燃料乙醇的酶法糖化过程中,预处理与纤维素酶是两个关键的成本控制因素。因此本论文选用价格低廉、已脱去木质素的废报纸作为原料,不需要复杂的预处理,节约了成本。同时在同步糖化发酵中添加非离子表面活性剂,提高纤维素的水解率,进而提高最终的燃料乙醇产率。 在造纸过程中使用了大量的化学物质,这些物质黏附在报纸的外层,报纸的水解效率很低。用0.25%磷酸在室温20℃处理30分钟,废报纸悬浮液的浓度为50g/L,反应后过滤,水洗至中性,可以破坏报纸的胶层结构,提高报纸的酶解效率。研究中采用安琪耐高温酿酒高活性干酵母和丹宝利耐高温酿酒高活性干酵母进行发酵,两种菌株均具有耐酸耐高温的优势,可在40℃正常发酵,缓解纤维素水解的温度和酵母菌发酵的温度不一致的矛盾。。 同步糖化发酵被认为是木质纤维素生物法转化为酒精最有效的方法,也是最常用的一种方法。工艺简单,糖化和水解在一个反应器中进行,水解产生的葡萄糖不断被微生物消耗,避免了对水解反应的产物抑制,有利于酶水解的进行,提高了糖化效率和发酵效率。因此本论文采用这种工艺进行燃料乙醇的生产。 在实验中,考察了添加不同的非离子表面活性剂吐温20、吐温60、吐温80和曲拉通X-100对同步糖化发酵结果的影响,通过比较表明,吐温20的效果最好,能显著地提高发酵液中还原糖的产量和乙醇产率。 实验中还研究了添加吐温20对废报纸同步糖化发酵产酒精的影响,与不加表面活性剂的实验进行对比,并通过正交实验和单因素实验考察了发酵时间、酶用量、接种量和吐温20的浓度对废报纸同步糖化发酵的影响。结果显示吐温20能有效提高发酵液中还原糖的浓度和酒精的产率,减少高成本的纤维素酶用量。添加0.15%的吐温20,酒精产率相应地增加了5.47%和7.24%,还原糖的含量分别增加了11.8%和12.2%。在最优发酵条件72小时、20FPU/g底物、10%酵母接种量(V/V)和0.17%吐温20下,产率达到0.2416g酒精/g废报纸,是理论值的62.6%。因此添加吐温20能降低整个工艺的成本。
【学位授予单位】:湖南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TQ223.122;TQ923

【引证文献】
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1 张健;;木质纤维素的物理预处理技术[J];轻工科技;2013年02期
2 杜敏娟;郑立柱;刘智峰;;非粮材料制备燃料乙醇的研究进展[J];杭州化工;2011年02期
3 张庭瑞;李志忠;;甘肃省发展非粮原料产燃料乙醇初探[J];中国农业资源与区划;2011年03期
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1 张庭瑞;甘肃省发展燃料乙醇的非粮原料研究[D];兰州理工大学;2011年
2 鲁爱华;稻草经超声波辅助预处理后酶解过程的动力学研究[D];湖南大学;2010年
3 王琳琳;复合菌固态发酵芦笋老茎生产反刍动物饲料研究[D];山西大学;2012年
【参考文献】
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1 张鑫,刘岩;木质纤维素原料预处理技术的研究进展[J];节能与环保;2005年03期
2 张德强,黄镇亚,张志毅;木质纤维生物量一步法(SSF)转化成乙醇的研究进展[J];北京林业大学学报;2001年06期
3 邓桂兰,彭超英,卢峰;利用微生物和酶降解粗纤维的研究[J];饲料工业;2004年11期
4 张可喜;以生活垃圾制取乙醇[J];中国工程科学;2001年03期
5 徐忠,汪群慧,姜兆华;氨预处理对大豆秸秆纤维素酶解产糖影响的研究[J];高校化学工程学报;2004年06期
6 刘健,陈洪章,李佐虎;木糖发酵生产乙醇的研究[J];工业微生物;2001年02期
7 张继泉,王瑞明,关凤梅,孙玉英;预处理玉米秸秆发酵生产燃料酒精的研究[J];广州食品工业科技;2002年03期
8 黄祖新,陈由强,陈如凯;甘蔗渣的酶降解研究进展[J];甘蔗;2004年04期
9 于斌;齐鲁;;木质纤维素生产燃料乙醇的研究现状[J];化工进展;2006年03期
10 杨雪霞,陈洪章,李佐虎;玉米秸秆氨化汽爆处理及其固态发酵[J];过程工程学报;2001年01期
【共引文献】
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1 方雪;;利用丙酮丁醇梭菌进行木质纤维素同步糖化发酵的研究进展[J];合肥师范学院学报;2008年03期
2 高凤芹;孙启忠;;化学预处理对牧草酶解糖化发酵效果的影响[J];Animal Husbandry and Feed Science;2009年03期
3 李曼曼;姚日生;李凤和;胡华佳;;中药丹皮残渣固态发酵产酶与糖化工艺的研究[J];安徽化工;2010年S1期
4 翟光雯;汤斌;张庆庆;陈阿娜;陈中碧;;超声波法预处理对秸杆纤维素水解的促进作用[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2007年04期
5 潘海波;汤斌;张庆庆;陈阿娜;;混合菌液态发酵纤维素酶及发酵pH的优化[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2007年04期
6 叶生梅;;稻草秸秆预处理实验研究[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2008年04期
7 毛渺浩;刘斌;;利用生物质废弃物生产生物基产品[J];安徽农学通报(上半月刊);2011年17期
8 张辉;朱奇;杨启银;戴传超;;嗜热纤维素分解菌TH3-9诱变选育及产酶条件初步研究[J];安徽农业科学;2006年11期
9 朱河水;刘记强;杨国宇;仝千秋;张代;;原生质体融合技术的应用[J];安徽农业科学;2007年05期
10 张亮;伍小兵;翟井振;;玉米秸秆发酵生产燃料乙醇的研究综述[J];安徽农业科学;2007年11期
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1 周智慧;毛飞君;赵晓联;;城市绿化垃圾资源化利用和无害化处置技术研究进展[A];2011中国环境科学学会学术年会论文集(第三卷)[C];2011年
2 王赛月;牛明芬;庞小平;;生物菌剂对秸秆厌氧发酵的影响[A];科技创新与产业发展(A卷)——第七届沈阳科学学术年会暨浑南高新技术产业发展论坛文集[C];2010年
3 代辉;刘振;夏池;王键吉;;纤维素经离子液体[Amim][COOH]预处理酶解糖化[A];2009全国可再生能源—生物质能利用技术研讨会论文集[C];2009年
4 王春燕;刘四新;徐行军;陈涛涛;;稀酸预处理对产紫青霉HBZ003降解蔗渣的影响[A];饲用酶制剂开发与应用技术交流研讨会论文集[C];2010年
5 陈合;张强;;酶菌共降解玉米秸秆的研究[A];2007年学术年会论文集[C];2007年
6 杨清辉;;云南甘蔗资源状况及甘蔗能源发展前景[A];中国作物学会2006年学术年会论文集[C];2006年
7 吴昊;解生权;韩晓颖;;纤维素生产燃料乙醇技术概述[A];第十届中国科协年会论文集(二)[C];2008年
8 周礼;吴达科;谢春燕;;秸秆预处理技术对比研究[A];自主创新与持续增长第十一届中国科协年会论文集(2)[C];2009年
9 王一明;林先贵;徐江兵;;腐殖化进程中的微生物[A];第六届全国绿色环保肥料新技术、新产品交流会论文集[C];2006年
10 焦安英;李永峰;刘琨;;活性污泥利用甘蔗渣进行发酵产氢的特性[A];2010中国环境科学学会学术年会论文集(第四卷)[C];2010年
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1 迟聪聪;阔叶木生物质精炼两种利用模式的研究[D];华南理工大学;2010年
2 傅深渊;竹材液化、树脂化反应动力学及其生成物的性能[D];北京林业大学;2011年
3 王飞;亚微米分子筛催化乙醇脱水制乙烯:失活、再生及动力学[D];华东理工大学;2011年
4 董宏伟;运动发酵单胞菌基因操作体系的改进及其在生物炼制过程中的应用[D];华东理工大学;2011年
5 李玲玲;有机废弃物CO_2施肥发酵过程中基质理化性状变化及残渣培肥土壤的作用[D];浙江大学;2010年
6 陈秋玲;麦秆液化制备可降解聚氨酯泡沫材料方法及机理研究[D];昆明理工大学;2010年
7 孙万里;稻草秸秆的预处理及生产乙醇的研究[D];江南大学;2010年
8 郭忠鹏;代谢工程改善工业酒精酵母发酵性能[D];江南大学;2011年
9 冯大伟;利用两种大型海藻制备生物能源的探索研究[D];中国科学院研究生院(海洋研究所);2009年
10 张强;玉米秸秆发酵生产酒精的研究[D];吉林大学;2011年
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1 艾方;柑桔—糯米汁混合发酵酒的研制[D];华中农业大学;2010年
2 万正龙;竹粉/PVC复合材料的制备及性能研究[D];华中农业大学;2010年
3 郭俊红;利用原生质体融合及基因工程的方法对柑橘采后生防菌34-9遗传改良的初步研究[D];华中农业大学;2010年
4 刘晨娟;脆性水稻秸秆的生物预处理及发酵[D];华中农业大学;2010年
5 刘兰杰;一株热带假丝酵母利用木糖生长及其产酒精特性的研究[D];华中农业大学;2010年
6 曾召刚;玉米秸秆预处理及对发酵产氢效果影响研究[D];郑州大学;2010年
7 赖智乐;汽爆玉米秸秆同步糖化发酵产乙醇的工艺研究[D];郑州大学;2010年
8 魏巍;极低酸中稻壳水解特性及转化乙酰丙酸的实验研究[D];郑州大学;2010年
9 徐娟娟;利用农业废弃物混合发酵生产L—乳酸及饲料的初步研究[D];安徽农业大学;2010年
10 王罗琳;木糖发酵菌种的筛选及利用玉米秸秆产乙醇工艺的研究[D];河南工业大学;2010年
【同被引文献】
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1 孙传伯;李永丽;李云;廖梓良;刘士清;;云南省马铃薯产燃料乙醇的可行性研究[J];安徽农业科学;2009年01期
2 徐景梅;马利;;甜高粱产业化发展面临新的机遇[J];现代农业科技;2007年24期
3 武秀琴;马灿玲;;玉米秸秆发酵生产燃料酒精研究现状及前景[J];现代农业科技;2008年13期
4 高海;李国东;刘伟;张永峰;;农作物秸秆综合利用现状及技术[J];现代农业科技;2011年18期
5 蔡治华,李友俊;饲喂微贮玉米秸杆对奶牛产乳量的影响[J];安徽技术师范学院学报;2001年04期
6 张德强,张志毅,黄镇亚;木质纤维生物量一步法(SSF)转化成乙醇的研究(Ⅲ)——毛白杨爆破原料一步法转化成乙醇的研究[J];北京林业大学学报;2000年06期
7 张德强,黄镇亚,张志毅;木质纤维生物量一步法(SSF)转化成乙醇的研究进展[J];北京林业大学学报;2001年06期
8 马会强;张兰英;刘娜;刘虹;李爽;赵喆;;城市生活垃圾生物转化乙醇初探[J];吉林大学学报(地球科学版);2007年05期
9 李日强,张峰,韩文辉,曹志亮;不同菌株固态发酵废白酒糟生产饲料蛋白的研究[J];重庆环境科学;2003年11期
10 庞伟英;阎宏;;反刍动物对纤维素的消化利用及调控[J];草食家畜;2007年01期
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1 黄宇彤;酒精浓醪发酵菌种选育及发酵条件的优化[D];天津科技大学;2002年
2 宋安东;生物质(秸秆)纤维燃料乙醇生产工艺试验研究[D];河南农业大学;2004年
3 朱圣东;微波技术用于植物纤维素原料生产酒精的研究[D];华中农业大学;2005年
4 陈明;利用玉米秸秆制取燃料乙醇的关键技术研究[D];浙江大学;2007年
5 刘佳;表面活性剂在废木质纤维素制酒精中的应用基础研究[D];湖南大学;2008年
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1 罗晶;物理预处理秸秆菌群发酵工艺研究[D];天津理工大学;2011年
2 高先富;丙酮酸高产菌的选育及其发酵条件的研究[D];天津科技大学;2003年
3 安宏;纤维素稀酸水解制取燃料酒精的试验研究[D];浙江大学;2005年
4 赵磊;玉米秸秆降解及其生产乙醇的研究[D];西北大学;2008年
5 任丽;发酵甜高粱秸秆高产酒精酵母菌株的筛选与优化[D];内蒙古农业大学;2008年
6 朱洪龙;白腐真菌生物降解油菜秸秆及饲料化研究[D];安徽农业大学;2008年
7 朱许慧;甘薯渣生料发酵生产乙醇的研究[D];天津大学;2008年
8 康广博;超声波技术应用于植物木质纤维素预处理及酶水解的研究[D];湖南大学;2008年
9 高鹏飞;玉米秸秆制备生物乙醇及其综合利用[D];西北大学;2009年
10 徐颖宣;稻草分步和同步糖化发酵法生产乙醇的研究[D];南昌大学;2008年
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1 严青;仲兆平;张茜芸;;玉米芯经酸-超声波强化碱耦合预处理制取燃料乙醇[J];环境科学研究;2012年09期
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1 郭青松;不同糖浓度甘蔗汁酒精发酵过程的试验研究[D];广西工学院;2012年
【二级参考文献】
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1 宫宁瑞,刘继华,常德华,王继勋,梁勇;辐射棉纤维素对硝化纤维素性能的影响[J];北京理工大学学报;1999年01期
2 张德强,黄镇亚,张志毅;木质纤维生物量一步法(SSF)转化成乙醇的研究(Ι)——木质纤维原料蒸汽爆破预处理的研究[J];北京林业大学学报;2000年06期
3 张德强,黄镇亚,张志毅;木质纤维生物量一步法(SSF)转化成乙醇的研究(Ⅱ)——纤维素酶解条件的研究[J];北京林业大学学报;2000年06期
4 张德强,张志毅,黄镇亚;木质纤维生物量一步法(SSF)转化成乙醇的研究(Ⅲ)——毛白杨爆破原料一步法转化成乙醇的研究[J];北京林业大学学报;2000年06期
5 张德强,黄镇亚,张志毅;木质纤维生物量一步法(SSF)转化成乙醇的研究进展[J];北京林业大学学报;2001年06期
6 韩学凤,张鹏,易欣欣;农作物秸秆的综合利用[J];北京农学院学报;2003年03期
7 杨国宇;瘤胃微生物纤维素酶类[J];草食家畜;1994年03期
8 赵红霞,杨建军,詹勇;白腐真菌在秸秆作物资源开发中的研究[J];饲料工业;2002年11期
9 谢勇,刘晓宇;气相色谱法测定饮料中乙醇含量[J];分析测试技术与仪器;2002年01期
10 张可喜;以生活垃圾制取乙醇[J];中国工程科学;2001年03期
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1 侯金淑;袁兴中;曾光明;阿依汗;刘佳;佟婧怡;;利用废报纸同步糖化发酵生产乙醇的研究[J];食品与发酵工业;2006年10期
2 王祖瑞;;纤维乙醇技术的发展[J];中华纸业;2010年20期
3 ;家中废报纸有妙用[J];饮食科学;2008年03期
4 郭丽梅;武首香;;孪连表面活性剂在废报纸脱墨中的应用[J];天津科技大学学报;2006年01期
5 王乃粒;;用木材生产乙醇:开发生物燃料的新途径[J];世界科学;2007年06期
6 李瑞;陈铁;;天冠乙醇生产高效循环水项目改造成功[J];食品与发酵工业;2008年10期
7 巩桂芬;覃杏珍;黄玉东;钟晶;陈丹;张明玉;;纤维素在超临界水中糖化的研究进展[J];酿酒;2009年01期
8 蒋丽芬;林木森;石荣荣;;渗透气化膜分离技术在乙醇-水体系中的应用[J];化工时刊;2011年05期
9 程琳娜;欧阳藩;;酒精生产的新技术——固定化细胞法及固定化细胞反应器[J];过程工程学报;1988年02期
10 黄新伟;废报纸脱墨工艺技术与操作[J];上海造纸;1995年04期
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1 方诩;曲音波;;木质纤维素乙醇生产技术的研发以及产业化动态[A];第二届全国微生物资源学术暨国家微生物资源平台运行服务研讨会论文摘要集[C];2010年
2 蒋永宁;葛长荣;;乙醇能源作物种植的前景与效益分析[A];中国作物学会2006年学术年会论文集[C];2006年
3 罗琛;刘玥;刘海超;;固体酸在纤维素水解转化中的应用[A];中国化学会第27届学术年会第01分会场摘要集[C];2010年
4 夏春岚;刘丽荣;方波;王睿睿;;纤维素酶解花生壳产糖工艺的研究[A];上海市化学化工学会2007年度学术年会论文摘要集[C];2007年
5 王华瑜;贺泓;;磁性含碳固体酸催化剂催化水解纤维素的研究[A];第六届全国环境催化与环境材料学术会议论文集[C];2009年
6 马博静;冯吉;李素燕;李晶晶;王晓龙;刘亚娟;;纤维素乙醇的专利综述与分析[A];发展知识产权服务业,支撑创新型国家建设-2012年中华全国专利代理人协会年会第三届知识产权论坛论文选编(第二部分)[C];2011年
7 王秋立;倪金凤;申玉龙;;超嗜热古菌Pyrococcus horikoshii β-D-内切葡聚糖酶在毕氏酵母中的表达[A];中国资源生物技术与糖工程学术研讨会论文集[C];2005年
8 杨清辉;;云南甘蔗资源状况及甘蔗能源发展前景[A];中国作物学会2006年学术年会论文集[C];2006年
9 邢苗;刘刚;余少文;汤新;张煜;;里氏木霉纤维素酶基因的改造和表达[A];中国细胞生物学学会2005年学术大会、青年学术研讨会论文摘要集[C];2005年
10 张明;崔洪友;刘宁;;水热条件下CO_2催化棉纤维水解过程研究[A];第五届全国环境催化与环境材料学术会议论文集[C];2007年
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1 太竹;泰国石油投资1.5亿~2亿美元新建乙醇装置[N];医药经济报;2005年
2 宏子木;乙醇扩产应暂停?[N];中国石化报;2007年
3 何振红;秸秆乙醇离我们还有多远[N];经济日报;2006年
4 记者  毛黎;一碗饭:人吃,车也想吃[N];科技日报;2006年
5 ;攻克多项关键技术,6吨麦秸可变成1吨乙醇[N];新华每日电讯;2006年
6 陈铁李瑞;天冠集团即将实现纤维乙醇产业化[N];中国工业报;2007年
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8 秋实;美国乙醇消费量将大幅上涨[N];中国化工报;2007年
9 本报记者 王俊鸣;乙醇工业促变美国农村经济版图[N];科技日报;2006年
10 记者  毛黎;美政府与工业界合作兴建生物精炼厂[N];科技日报;2007年
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1 李晓舟;化学发光体系的研究与应用[D];吉林大学;2008年
2 苏小军;马铃薯生料糖化发酵转化乙醇的研究[D];湖南农业大学;2009年
3 马艳华;纤维素在近临界水中催化水解反应及动力学研究[D];上海大学;2010年
4 陈慧黠;介质阻挡放电等离子体对酵母细胞作用机理及诱变研究[D];大连理工大学;2010年
5 李冬梅;玉米秸秆为原料燃料乙醇制备的关键问题研究[D];哈尔滨工业大学;2008年
6 常春;生物质制备新型平台化合物乙酰丙酸的研究[D];浙江大学;2006年
7 赵岩;秸秆制乙醇的超临界亚临界组合预处理与水解研究[D];清华大学;2009年
8 许晓菁;重组酿酒酵母乙醇高产菌株的构建及清洁发酵工艺研究[D];天津大学;2009年
9 孙万里;稻草秸秆的预处理及生产乙醇的研究[D];江南大学;2010年
10 丁明珠;酵母对纤维素水解液中复合抑制剂耐受的系统分析与解耦[D];天津大学;2011年
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1 侯金淑;废报纸同步糖化发酵生产燃料乙醇[D];湖南大学;2007年
2 张帆;纤维素水解及其ZnCaFe水滑石催化性能研究[D];湘潭大学;2011年
3 张怀庆;基于Aspen Plus平台资源节约型木质纤维素乙醇生产工艺流程模拟[D];华东理工大学;2011年
4 罗国荣;木质纤维素生物质热解产物发酵燃料乙醇研究[D];中国地质大学(北京);2009年
5 张明;高温液态水中CO_2催化棉纤维水解制取葡萄糖的研究[D];山东理工大学;2007年
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7 文静;纤维素水解制葡萄糖的工艺研究及糖液安全性评价[D];西南大学;2009年
8 肖豪;纤维素稀酸水解糖化工艺的研究[D];中南大学;2010年
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10 莫丹;表面活性剂对稻草酶解影响的研究[D];湖南大学;2008年
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